[发明专利]图像投影系统

权利要求书

1.一种图像投影系统，包括：

投影图像的投影光学系统；以及

与投影光学系统分开配置并要被安装在观看者头部上的目镜光学系统，所述目镜光学系统包括粘附至平板形玻璃基板的一侧的至少一个全息元件，所述全息元件被布置为面对图像的进入侧并且所述平板形玻璃基板被布置为面对图像的输出侧，所述目镜光学系统将来自投影光学系统的投影光引导至观看者的瞳孔，其中

所述全息元件使一阶衍射光向朝向观看者的瞳孔的方向偏转，并且对于该一阶衍射光具有正焦距，

在对图像进行观看时，所述投影光以等于或大于由以下表达式表示的θ的角度进入所述目镜光学系统，

θ＝arctan((3.5+M)/f)

其中所述目镜光学系统对于所述投影光的焦距为f[mm]，并且

对于所述全息元件的一阶衍射光，相对于观看者的瞳孔在上下方向上的最大有效半径为M[mm]。

2.根据权利要求1所述的图像投影系统，其中所述全息元件为体积型全息元件。

3.根据权利要求1所述的图像投影系统，其中

所述目镜光学系统被布置在观看者的前方，

所述全息元件对于从所述目镜光学系统下方进入的光的角度具有最大的衍射效率，以及

在对图像进行观看时，所述投影光学系统被布置在观看者的瞳孔的下方并且在所述目镜光学系统下方的观看者的前方。

4.根据权利要求1所述的图像投影系统，其中

所述投影光学系统包括光源，以及

所述全息元件对于至少一个波长区域具有衍射效率的峰值，并且所述光源的波长区域被包括在所述全息元件具有该衍射效率的峰值的波长区域中。

5.根据权利要求1所述的图像投影系统，其中

所述投影光学系统包括扫描镜和布置在该扫描镜后侧的光学系统，以及

在对图像进行观看时所述扫描镜的图像的位置在所述目镜光学系统的后侧焦点位置的后侧，所述扫描镜的图像由合成光学系统提供，该合成光学系统包括位于所述扫描镜后侧的光学系统以及所述目镜光学系统。

6.根据权利要求1所述的图像投影系统，其中所述目镜光学系统包括偏振器，该偏振器使特定方向上的偏振分量透射并且阻挡与特定方向正交的方向上的偏振分量。

7.根据权利要求6所述的图像投影系统，其中所述投影光学系统朝向所述目镜光学系统输出不具有与所述特定方向正交的方向上的偏振分量的光作为投影光。